JP7408998B2 - Inkjet printer and inkjet printer driving method - Google Patents

Inkjet printer and inkjet printer driving method Download PDF

Info

Publication number
JP7408998B2
JP7408998B2 JP2019191982A JP2019191982A JP7408998B2 JP 7408998 B2 JP7408998 B2 JP 7408998B2 JP 2019191982 A JP2019191982 A JP 2019191982A JP 2019191982 A JP2019191982 A JP 2019191982A JP 7408998 B2 JP7408998 B2 JP 7408998B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive
inkjet head
board
voltage
waveform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019191982A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021066055A (en
Inventor
宏昭 岡野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2019191982A priority Critical patent/JP7408998B2/en
Publication of JP2021066055A publication Critical patent/JP2021066055A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7408998B2 publication Critical patent/JP7408998B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、インクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタ駆動方法に関する。 The present invention relates to an inkjet printer and an inkjet printer driving method.

インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドの駆動基板と、インクジェットヘッドとの間をケーブルで接続して、駆動基板からのヘッド駆動信号により、インクジェットヘッドからのインクの吐出を制御している。 In an inkjet printer, a cable connects a drive board for the inkjet head and the inkjet head, and the ejection of ink from the inkjet head is controlled by a head drive signal from the drive board.

プリンタによる印画画質の向上のためには、駆動基板とインクジェットヘッドとを接続するケーブルの長さをできるだけ短くすることが好ましい。ケーブル長を短くすることで、ヘッド駆動信号の波形の歪やなまりによる印画画質の劣化を防ぐことができる。
一方、インクジェットプリンタは用途が拡大しつつあり、大型化されたインクジェットプリンタが各種開発されている。大型化されたインクジェットプリンタの場合、駆動基板とインクジェットヘッドとの距離を短くすることは、構造的に困難であることが多い。
In order to improve the quality of printed images by printers, it is preferable to make the length of the cable connecting the drive board and the inkjet head as short as possible. By shortening the cable length, it is possible to prevent the print quality from deteriorating due to waveform distortion or rounding of the head drive signal.
On the other hand, the applications of inkjet printers are expanding, and various larger inkjet printers are being developed. In the case of large-sized inkjet printers, it is often structurally difficult to shorten the distance between the drive board and the inkjet head.

特許文献1には、プリンタにおける駆動基板とヘッド間のケーブルを短くするために、デジタル・アナログコンバータ(DAコンバータ)から駆動波形出力回路までを、駆動基板とは別の子基板に配置し、その子基板をヘッドの近くに配置する技術が記載されている。 Patent Document 1 discloses that in order to shorten the cable between the drive board and the head in a printer, everything from a digital-to-analog converter (DA converter) to a drive waveform output circuit is placed on a child board separate from the drive board, and the child Techniques are described for placing the substrate close to the head.

特開2018-158494号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-158494

特許文献1に記載されるように、子基板を設けて、子基板とヘッドとを接続するケーブル長を短くすることが従来から知られている。しかしながら、子基板にDA(デジタル/アナログ)変換器から駆動波形出力回路までを配置した場合、ヘッドを駆動するデジタルデータを駆動基板から子基板まで伝送する必要がある。例えば、1個のヘッドごとに複数ビット(例えば、12ビット)のデータを子基板に伝送する必要がある。そして、この駆動データのビット数は、印画画質の高画質化に伴って増える傾向にある。 As described in Patent Document 1, it has been conventionally known to provide a slave board to shorten the length of a cable connecting the slave board and the head. However, if everything from a DA (digital/analog) converter to a drive waveform output circuit is arranged on a slave board, it is necessary to transmit digital data for driving the head from the drive board to the slave board. For example, it is necessary to transmit multiple bits (for example, 12 bits) of data to the slave board for each head. The number of bits of this drive data tends to increase as the quality of printed images becomes higher.

駆動データが12ビットで、1個のヘッドあたり5個の駆動回路を備えたインクジェットプリンタを想定すると、ヘッド1個につき12本×5個の60本のケーブルで駆動基板と子基板との間を接続する必要がある。このように、多数のケーブルを用意して駆動基板と子基板とを接続すると、インクジェットプリンタの駆動系の構成がかなり複雑化してしまう。具体的には、多くのケーブルを長く引き回す必要があり、ケーブルに要するコストが増大すると共に、多数の配線ケーブルをプリンタ内に引き回すスペースが必要になり、好ましくない。 Assuming an inkjet printer with 12-bit drive data and 5 drive circuits per head, 60 cables (12 x 5 cables) are used to connect the drive board and slave board for each head. Need to connect. In this way, when a large number of cables are prepared to connect the drive board and the slave board, the configuration of the drive system of the inkjet printer becomes considerably complicated. Specifically, it is necessary to route many cables for a long time, which increases the cost required for the cables, and also requires a space to route a large number of wiring cables inside the printer, which is not preferable.

本発明は、簡単な構成で印画画質の劣化を防ぐことができるインクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタ駆動方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an inkjet printer and an inkjet printer driving method that can prevent deterioration of print quality with a simple configuration.

本発明のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドの駆動波形を生成する駆動波形生成部と、駆動波形生成部で生成された駆動波形のデジタルデータをアナログ波形電圧に変換するコンバータと、コンバータにより変換されたアナログ波形電圧を、インクジェットヘッドを駆動する電圧レベルまで増幅させる駆動波形電圧増幅回路と、を有する制御基板と、制御基板の駆動波形電圧増幅回路から出力されたアナログ波形電圧が供給され、アナログ波形電圧をインクジェットヘッドの素子を駆動できるレベルまで電力増幅する駆動波形電力増幅回路を有する駆動基板と、駆動基板に配置された、インクジェットヘッドを制御する画像データのバッファ回路と、を備える。
そして、駆動基板の駆動波形電力増幅回路により電力増幅されたアナログ波形電圧をインクジェットヘッドに供給すると共に、バッファ回路に供給される画像データは差動信号であり、駆動基板は、差動信号を受信する差動レシーバを備えるようにした
The inkjet printer of the present invention includes a drive waveform generation unit that generates a drive waveform for an inkjet head, a converter that converts digital data of the drive waveform generated by the drive waveform generation unit into an analog waveform voltage, and an analog waveform voltage converted by the converter. A control board has a drive waveform voltage amplification circuit that amplifies the waveform voltage to a voltage level that drives the inkjet head, and an analog waveform voltage output from the drive waveform voltage amplification circuit of the control board is supplied, and the analog waveform voltage is The present invention includes a drive substrate having a drive waveform power amplification circuit for amplifying power to a level capable of driving the elements of the inkjet head, and an image data buffer circuit disposed on the drive substrate for controlling the inkjet head.
Then, the analog waveform voltage power amplified by the drive waveform power amplification circuit of the drive board is supplied to the inkjet head , and the image data supplied to the buffer circuit is a differential signal, and the drive board receives the differential signal. It is equipped with a differential receiver .

また、本発明のインクジェットプリンタ駆動方法は、インクジェットヘッドを駆動するアナログ波形電圧を、インクジェットヘッドに供給するインクジェットプリンタ駆動方法において、制御基板内で生成された駆動波形のデジタルデータをアナログ波形電圧に変換し、変換されたアナログ波形電圧を、インクジェットヘッドを駆動する電圧レベルまで増幅した後、制御基板からケーブルを介して駆動基板に伝送し、駆動基板内で、伝送されたアナログ波形電圧をインクジェットヘッドの素子を駆動できるレベルまで電力増幅し、駆動基板に配置されたバッファ回路で、インクジェットヘッドを制御する画像データのバッファ処理を行い、駆動基板内で電力増幅されたアナログ波形電圧を、ケーブルを介してインクジェットヘッドに供給すると共に、バッファ回路に供給される画像データは差動信号としたものである。 Furthermore, in the inkjet printer driving method of the present invention, in which an analog waveform voltage for driving an inkjet head is supplied to the inkjet head, digital data of a driving waveform generated in a control board is converted into an analog waveform voltage. After amplifying the converted analog waveform voltage to the voltage level that drives the inkjet head, it is transmitted from the control board to the drive board via a cable, and within the drive board, the transmitted analog waveform voltage is amplified to the voltage level that drives the inkjet head. The power is amplified to a level that can drive the element , and a buffer circuit placed on the drive board buffers the image data that controls the inkjet head. The image data that is supplied to the inkjet head and also to the buffer circuit is a differential signal .

本発明によると、制御基板からインクジェットヘッドまでの距離が長い場合でも、駆動基板をインクジェットヘッドに近い箇所に設置することで、駆動波形に歪やなまりが生じることを防止でき、印画画質の劣化を効果的に防ぐことができる。 According to the present invention, even if the distance from the control board to the inkjet head is long, by installing the drive board close to the inkjet head, it is possible to prevent distortion and rounding of the drive waveform, thereby reducing deterioration in print quality. can be effectively prevented.

本発明の一実施の形態例によるインクジェットプリンタの全体の例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall example of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態例によるインクジェットプリンタの要部のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of main parts of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態例によるインクジェットプリンタの基板の接続例を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an example of connection of a board of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施の形態例によるインクジェットプリンタの回路図(駆動基板に負帰還回路を設けた例)である。1 is a circuit diagram of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention (an example in which a negative feedback circuit is provided on a drive board); FIG. 本発明の一実施の形態例によるインクジェットプリンタの駆動波形の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a driving waveform of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態例によるインクジェットプリンタの要部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of main parts of an inkjet printer according to another embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」と称する)のインクジェットプリンタを、図1~図5を参照して説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An inkjet printer according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "this example") will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

[インクジェットプリンタの全体構成]
図1は、本例のインクジェットプリンタ1の全体構成を示すブロック図である。
インクジェットプリンタ1は、制御部50と、移動制御部21と、移動動作部61と、通信部62と、ヘッド駆動制御部10と、インクジェットヘッド40などを備え、これらがバス63を介して信号を送受信可能に接続されている。
[Overall configuration of inkjet printer]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an inkjet printer 1 of this example.
The inkjet printer 1 includes a control section 50 , a movement control section 21 , a movement operation section 61 , a communication section 62 , a head drive control section 10 , an inkjet head 40 , and the like, which transmit signals via a bus 63 . Connected for sending and receiving.

制御部50は、インクジェットプリンタ1の全体動作を統括制御する。制御部50は、CPU(Central Processing Unit)51と、RAM(Random Access Memory)52と、記憶部53などを備える。
CPU51は、各種演算処理を行う。CPU51は、記憶部53に記憶されている制御プログラムを読み出して画像記録やその設定などに係る各種制御処理を行う。
RAM52は、CPU51に作業用領域を提供し、作業中のデータを記憶する。
The control unit 50 centrally controls the overall operation of the inkjet printer 1. The control unit 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, a RAM (Random Access Memory) 52, a storage unit 53, and the like.
The CPU 51 performs various calculation processes. The CPU 51 reads out a control program stored in the storage unit 53 and performs various control processes related to image recording, its settings, and the like.
The RAM 52 provides a work area for the CPU 51 and stores data being worked on.

記憶部53は、制御プログラムや設定データなどを記憶する不揮発性メモリを含む。また、記憶部53は、通信部62を介して外部から取得されたプリントジョブに係る設定や記録対象の画像データなどを一時的に記憶するDRAMなどを備える。
移動動作部61は、画像を記録する対象である記録媒体を所定の方向に搬送することで、インクジェットヘッド40に対して記録媒体を相対的に移動させ、少なくとも記録媒体の供給及び排出に係る動作を行う。移動動作部61としては、例えば、表面に記録媒体を担持する円筒形状のドラム外周や無端状ベルトの表面を周回動作させる回転モータなどが挙げられる。
The storage unit 53 includes a nonvolatile memory that stores control programs, setting data, and the like. Further, the storage unit 53 includes a DRAM and the like that temporarily stores settings related to the print job, image data to be recorded, etc. acquired from the outside via the communication unit 62.
The moving operation unit 61 moves the recording medium on which an image is to be recorded in a predetermined direction, thereby moving the recording medium relative to the inkjet head 40, and at least performs operations related to supplying and discharging the recording medium. I do. Examples of the moving unit 61 include a rotary motor that rotates around the outer periphery of a cylindrical drum that carries a recording medium on its surface, or the surface of an endless belt.

移動制御部21は、移動動作部61を動作させて、担持されている記録媒体を適切なタイミング及び速度で移動させる制御動作を行う。この移動制御部21は、制御部50と共通の構成であってもよい。 The movement control unit 21 operates the movement operation unit 61 to perform a control operation to move the supported recording medium at appropriate timing and speed. This movement control section 21 may have a common configuration with the control section 50.

インクジェットヘッド40は、複数のノズルが所定のパターンで配列されて設けられ、複数のノズルの開口部から適切なタイミングでインクの液滴を吐出させることで記録媒体上に画像を記録する。インクジェットヘッド40は、容量性負荷である圧電素子41と、吐出選択スイッチング素子などで構成される駆動制御部42とを備える。 The inkjet head 40 is provided with a plurality of nozzles arranged in a predetermined pattern, and records an image on a recording medium by ejecting ink droplets from the openings of the plurality of nozzles at appropriate timing. The inkjet head 40 includes a piezoelectric element 41 that is a capacitive load, and a drive control section 42 that includes an ejection selection switching element and the like.

圧電素子41は、複数のノズルに対して各々設けられ、印加される電圧(駆動電圧波形)に応じて変形して吐出対象の液体にかかる圧力を変化させることで、ノズルから液滴を吐出させるアクチュエータである。圧電素子は、駆動電圧の電圧値に対応して変形する。 The piezoelectric element 41 is provided for each of the plurality of nozzles, and deforms according to the applied voltage (driving voltage waveform) to change the pressure applied to the liquid to be ejected, thereby ejecting droplets from the nozzle. It is an actuator. The piezoelectric element deforms in accordance with the voltage value of the drive voltage.

駆動制御部42は、各圧電素子のそれぞれに対して、ヘッド駆動制御部10から駆動電圧信号を供給するか否か切り替える。駆動制御部42は、出力対象の画像データなどに基づいて液滴を吐出させないノズルに対応する圧電素子41に駆動電圧波形を供給しないことで、各ノズルからのインク液滴の吐出有無を切り替える。
なお、この駆動制御部42による切り替えは、インク液滴の吐出時に限られず、インク液滴を吐出させない程度に小振幅の非吐出波形を供給する際にも行われる。
The drive control section 42 switches whether or not to supply a drive voltage signal from the head drive control section 10 to each piezoelectric element. The drive control unit 42 switches whether or not ink droplets are ejected from each nozzle by not supplying a drive voltage waveform to the piezoelectric elements 41 corresponding to the nozzles that are not allowed to eject droplets based on the image data to be output or the like.
Note that this switching by the drive control unit 42 is performed not only when ejecting ink droplets, but also when supplying a non-ejection waveform with a small amplitude to the extent that no ink droplets are ejected.

ヘッド駆動制御部10は、出力対象画像の各画素データに応じて適切なタイミングでインクジェットヘッド40の圧電素子41を駆動する駆動電圧信号を出力する。ヘッド駆動制御部10は、制御基板10a上に形成される。制御基板10aには、制御部50などの他の回路が配置されてもよい。 The head drive control unit 10 outputs a drive voltage signal that drives the piezoelectric element 41 of the inkjet head 40 at appropriate timing according to each pixel data of the output target image. The head drive control section 10 is formed on a control board 10a. Other circuits such as the control section 50 may be arranged on the control board 10a.

ヘッド駆動制御部10は、駆動波形生成部11と、デジタル・アナログコンバータ(以下、「DAC」と称する)12と、駆動波形電圧増幅回路13とを備える。
駆動波形生成部11は、CPU11aと記憶部11bを備え、CPU11aの制御で記憶部11bに記憶された駆動波形のデジタルデータが読み出される。
The head drive control section 10 includes a drive waveform generation section 11 , a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as "DAC") 12 , and a drive waveform voltage amplification circuit 13 .
The drive waveform generation section 11 includes a CPU 11a and a storage section 11b, and the digital data of the drive waveform stored in the storage section 11b is read out under the control of the CPU 11a.

駆動波形生成部11から出力された駆動波形のデジタルデータは、DAC12によりアナログの駆動波形電圧に変換される。DAC12で変換されたアナログの駆動波形電圧は、駆動波形電圧増幅回路13で、インクジェットヘッド40を駆動する電圧レベルまで増幅される。 The digital data of the drive waveform output from the drive waveform generator 11 is converted into an analog drive waveform voltage by the DAC 12 . The analog drive waveform voltage converted by the DAC 12 is amplified by the drive waveform voltage amplification circuit 13 to a voltage level that drives the inkjet head 40 .

駆動波形電圧増幅回路13で増幅された駆動波形電圧は、制御基板10aから出力され、駆動基板30に配置された駆動波形電力増幅回路31に供給される。制御基板10aと駆動基板30とは、ケーブル71(図3)により接続されている。この駆動基板30は、インクジェットプリンタ1内のインクジェットヘッド40に比較的近い箇所に設置される。
駆動波形電力増幅回路31は、供給されるアナログ波形電圧を、インクジェットヘッド40の圧電素子41を駆動できるレベルまで電力増幅する。
駆動基板30の駆動波形電力増幅回路31で電力増幅された駆動波形電圧は、インクジェットヘッド40の圧電素子41に供給される。駆動基板30とインクジェットヘッド40とは、ケーブル72(図3)で接続されている。
The drive waveform voltage amplified by the drive waveform voltage amplification circuit 13 is output from the control board 10a and supplied to the drive waveform power amplification circuit 31 arranged on the drive board 30. The control board 10a and the drive board 30 are connected by a cable 71 (FIG. 3). This drive board 30 is installed at a location relatively close to the inkjet head 40 within the inkjet printer 1.
The drive waveform power amplification circuit 31 amplifies the power of the supplied analog waveform voltage to a level that can drive the piezoelectric element 41 of the inkjet head 40 .
The drive waveform voltage power amplified by the drive waveform power amplification circuit 31 of the drive board 30 is supplied to the piezoelectric element 41 of the inkjet head 40 . The drive board 30 and the inkjet head 40 are connected by a cable 72 (FIG. 3).

[インクジェットヘッドに駆動波形が供給される構成]
図2は、制御基板10aから駆動基板30を経由してインクジェットヘッド40に駆動波形が供給される構成を示す。
制御基板10aの駆動波形生成部11で生成された駆動波形のデータは、制御基板10a内のDAC12でアナログの駆動波形電圧に変換される。DAC12で変換された駆動波形電圧は、制御基板10a内の駆動波形電圧増幅回路13に供給され、インクジェットヘッド40を駆動する電圧レベルまで増幅される。
[Configuration in which driving waveform is supplied to the inkjet head]
FIG. 2 shows a configuration in which a drive waveform is supplied from the control board 10a to the inkjet head 40 via the drive board 30.
Drive waveform data generated by the drive waveform generator 11 of the control board 10a is converted into an analog drive waveform voltage by the DAC 12 in the control board 10a. The drive waveform voltage converted by the DAC 12 is supplied to the drive waveform voltage amplification circuit 13 in the control board 10a, and is amplified to a voltage level that drives the inkjet head 40.

駆動波形電圧増幅回路13で電圧増幅された駆動波形電圧は、制御基板10aから駆動基板30に伝送され、駆動基板30内の駆動波形電力増幅回路31で、圧電素子41を駆動できるレベルまで電力増幅される。
駆動波形電力増幅回路31で電力増幅された駆動波形電圧は、インクジェットヘッド40の圧電素子41に供給される。圧電素子41は、この駆動波形電圧により駆動される。すなわち、圧電素子41は、駆動波形の電圧に対応して変形し、吐出対象の液体にかかる圧力を変化させる。
The drive waveform voltage amplified by the drive waveform voltage amplification circuit 13 is transmitted from the control board 10a to the drive board 30, and is power amplified by the drive waveform power amplification circuit 31 in the drive board 30 to a level capable of driving the piezoelectric element 41. be done.
The drive waveform voltage power amplified by the drive waveform power amplification circuit 31 is supplied to the piezoelectric element 41 of the inkjet head 40 . The piezoelectric element 41 is driven by this drive waveform voltage. That is, the piezoelectric element 41 deforms in response to the voltage of the drive waveform, changing the pressure applied to the liquid to be ejected.

図3は、制御基板10aと駆動基板30とインクジェットヘッド40との接続状態を示す。
制御基板10aと駆動基板30とは、ケーブル71で接続されている。このケーブル71には、駆動波形電圧増幅回路13で電圧増幅された駆動波形電圧が伝送される。
駆動基板30とインクジェットヘッド40とは、ケーブル72で接続されている。このケーブル72には、駆動波形電力増幅回路31で電力増幅された駆動波形電圧が伝送される。
FIG. 3 shows how the control board 10a, drive board 30, and inkjet head 40 are connected.
The control board 10a and the drive board 30 are connected by a cable 71. A drive waveform voltage amplified by the drive waveform voltage amplification circuit 13 is transmitted to this cable 71 .
The drive board 30 and the inkjet head 40 are connected by a cable 72. A drive waveform voltage whose power has been amplified by the drive waveform power amplification circuit 31 is transmitted to this cable 72 .

なお、制御基板10aは、制御部50などが配置された基板と共にプリンタ動作全体を制御する箇所に設置される。一方、駆動基板30は、インクジェットヘッド40の近くに配置される。したがって、駆動基板30とインクジェットヘッド40とを接続するケーブル72は、制御基板10aと駆動基板30とを接続するケーブル71よりも短い。例えば、ケーブル71は数十センチから数メートル程度の長さであるのに対して、ケーブル72は10センチ程度の長さである。なお、駆動基板30には、駆動波形電力増幅回路31などの限られた回路だけが配置されるため、小面積の回路基板で構成することができる。
駆動基板30を小面積の回路基板で構成することで、駆動基板30をインクジェットヘッド40の近傍に配置することが可能になり、ケーブル72の長さを短くすることができる。
Note that the control board 10a is installed at a location where the entire printer operation is controlled together with a board on which the control unit 50 and the like are arranged. On the other hand, the drive board 30 is placed near the inkjet head 40. Therefore, the cable 72 connecting the drive board 30 and the inkjet head 40 is shorter than the cable 71 connecting the control board 10a and the drive board 30. For example, the cable 71 has a length of about several tens of centimeters to several meters, whereas the cable 72 has a length of about 10 centimeters. Note that since only limited circuits such as the drive waveform power amplification circuit 31 are disposed on the drive board 30, it can be configured with a circuit board having a small area.
By configuring the drive board 30 with a small-area circuit board, the drive board 30 can be placed near the inkjet head 40, and the length of the cable 72 can be shortened.

[回路構成]
図4は、制御基板10aの駆動波形電圧増幅回路13と、駆動基板30の駆動波形電力増幅回路31との回路構成の例を示す。なお、図4では、駆動波形電力増幅回路31の前段に、負帰還回路32を設けた例を示す。この負帰還回路32も、駆動基板30に配置される。但し、駆動波形電力増幅回路31の前段に負帰還回路32を設けるのは一例であり、負帰還回路32がない構成としてもよい。
[Circuit configuration]
FIG. 4 shows an example of the circuit configuration of the drive waveform voltage amplification circuit 13 of the control board 10a and the drive waveform power amplification circuit 31 of the drive board 30. Note that FIG. 4 shows an example in which a negative feedback circuit 32 is provided before the drive waveform power amplification circuit 31. This negative feedback circuit 32 is also arranged on the drive board 30. However, providing the negative feedback circuit 32 before the drive waveform power amplification circuit 31 is just one example, and a configuration without the negative feedback circuit 32 may also be used.

駆動波形電圧増幅回路13は、オペアンプU1と抵抗器R1,R2とで構成される。オペアンプU1の非反転入力端(+)に、前段の回路であるDAC12の出力が供給される。そして、オペアンプU1の出力端と反転入力端(-)との間に抵抗器R1が接続され、反転入力端(-)が抵抗器R2を介して接地され、オペアンプU1の出力端から電圧増幅された駆動波形が出力される。 The drive waveform voltage amplification circuit 13 includes an operational amplifier U1 and resistors R1 and R2. The output of the DAC 12, which is the previous stage circuit, is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier U1. Then, a resistor R1 is connected between the output terminal of the operational amplifier U1 and the inverting input terminal (-), the inverting input terminal (-) is grounded via the resistor R2, and a voltage is amplified from the output terminal of the operational amplifier U1. The generated drive waveform is output.

駆動波形電圧増幅回路13から出力された駆動波形電圧は、駆動基板30の負帰還回路32に供給される。負帰還回路32は、オペアンプU2と抵抗器R3,R4とで構成される。オペアンプU2の非反転入力端(+)に、前段の回路である駆動波形電圧増幅回路13の出力が供給される。オペアンプU2の反転入力端(-)には、駆動波形電力増幅回路31の出力が、抵抗器R3を介して供給される。また、オペアンプU2の出力端と反転入力端(-)との間に抵抗器R4が接続される。オペアンプU2の出力端は、駆動波形電力増幅回路31に接続される。 The drive waveform voltage output from the drive waveform voltage amplification circuit 13 is supplied to the negative feedback circuit 32 of the drive board 30. Negative feedback circuit 32 is composed of operational amplifier U2 and resistors R3 and R4. The output of the drive waveform voltage amplification circuit 13, which is the previous stage circuit, is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier U2. The output of the drive waveform power amplification circuit 31 is supplied to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier U2 via a resistor R3. Further, a resistor R4 is connected between the output terminal of the operational amplifier U2 and the inverting input terminal (-). The output end of the operational amplifier U2 is connected to the drive waveform power amplification circuit 31.

駆動波形電力増幅回路31は、電界効果トランジスタM1,M2で構成される。電界効果トランジスタM1は、Nチャンネル電界効果トランジスタであり、電界効果トランジスタM2は、Pチャンネル電界効果トランジスタである。
2つの電界効果トランジスタM1,M2のゲートに、負帰還回路32の出力(オペアンプU2の出力)が供給される。電界効果トランジスタM1のドレインには電源VCCが供給され、電界効果トランジスタM2のドレインは接地される。そして、2つの電界効果トランジスタM1,M2のソースを接続し、この2つの電界効果トランジスタM1,M2のソースの接続点に得られる信号を、駆動波形電力増幅回路31の出力とする。この駆動波形電力増幅回路31の出力が、インクジェットヘッド40の圧電素子41に供給される。
なお、図4では、電圧増幅回路13と負帰還回路32との間を近接して示しているが、実際には図3で説明したように、比較的長いケーブル71で電圧増幅回路13と負帰還回路32との間が接続されている。
The drive waveform power amplification circuit 31 is composed of field effect transistors M1 and M2. Field effect transistor M1 is an N-channel field effect transistor, and field effect transistor M2 is a P-channel field effect transistor.
The output of the negative feedback circuit 32 (the output of the operational amplifier U2) is supplied to the gates of the two field effect transistors M1 and M2. A power supply VCC is supplied to the drain of the field effect transistor M1, and a drain of the field effect transistor M2 is grounded. Then, the sources of the two field effect transistors M1 and M2 are connected, and the signal obtained at the connection point of the sources of the two field effect transistors M1 and M2 is used as the output of the drive waveform power amplification circuit 31. The output of this drive waveform power amplification circuit 31 is supplied to the piezoelectric element 41 of the inkjet head 40.
Note that in FIG. 4, the voltage amplification circuit 13 and the negative feedback circuit 32 are shown close to each other, but in reality, as explained in FIG. A feedback circuit 32 is connected thereto.

[駆動波形電圧の例]
図5は、圧電素子41に供給される駆動波形電圧の例を示す。
図5(a)は、図2~図4で説明した本例の構成とした場合における、圧電素子41に供給される駆動波形電圧Vaを示す。
本例の構成の場合の駆動波形電圧Vaは、圧電素子41に供給される直前に配置された駆動波形電力増幅回路31で電力増幅が行われるため、圧電素子41に供給される時点での波形の歪やなまりが殆どない。しがたって、インクジェットヘッド40の圧電素子41の駆動を適正に行うことができ、インクジェットヘッド40による印画画質を劣化させる要因を排除でき、結果的に高画質化を図ることができる。
[Example of drive waveform voltage]
FIG. 5 shows an example of the drive waveform voltage supplied to the piezoelectric element 41.
FIG. 5(a) shows the drive waveform voltage Va supplied to the piezoelectric element 41 in the case of the configuration of this example explained in FIGS. 2 to 4.
In the case of the configuration of this example, the drive waveform voltage Va is power amplified by the drive waveform power amplification circuit 31 disposed immediately before being supplied to the piezoelectric element 41, so the waveform at the time of being supplied to the piezoelectric element 41 is There is almost no distortion or accent. Therefore, the piezoelectric element 41 of the inkjet head 40 can be driven appropriately, and factors that degrade the quality of printed images by the inkjet head 40 can be eliminated, resulting in higher image quality.

図5(b)は、比較のために、駆動波形電力増幅回路31を制御基板10aに設けた場合の駆動波形電圧Vbを示す。
この場合の駆動波形電圧Vbは、電力増幅した後に比較的長いケーブルで伝送されて圧電素子41に供給されるため、波形の一部に歪みX1,X2等が発生している。このような駆動波形電圧Vbで圧電素子41を駆動した場合には、歪みX1,X2に対応した画質の劣化が生じてしまう。
For comparison, FIG. 5(b) shows the drive waveform voltage Vb when the drive waveform power amplification circuit 31 is provided on the control board 10a.
In this case, the drive waveform voltage Vb is power amplified and then transmitted through a relatively long cable and supplied to the piezoelectric element 41, so that distortions X1, X2, etc. occur in a part of the waveform. When the piezoelectric element 41 is driven with such a drive waveform voltage Vb, image quality deteriorates corresponding to the distortions X1 and X2.

以上説明したように、本例のインクジェットプリンタ1によると、制御基板10aからインクジェットヘッド40までの距離が比較的長い場合でも、インクジェットヘッド40の圧電素子41に、適正な駆動波形電圧を供給することができ、印画画質の劣化を防ぐことができる。 As explained above, according to the inkjet printer 1 of this example, even when the distance from the control board 10a to the inkjet head 40 is relatively long, it is possible to supply an appropriate drive waveform voltage to the piezoelectric element 41 of the inkjet head 40. This can prevent deterioration of print quality.

[駆動基板に他の回路を組み合わせた例]
なお、駆動基板30には、他の回路を配置するようにしてもよい。
図6の例は、制御基板10aからインクジェットヘッド40の駆動制御部42に供給する画像データのバッファ回路33を、駆動基板30に配置した例を示す。バッファ回路33を介して駆動制御部42に供給される画像データはデジタルデータである。
図6の例のその他の構成は、図2の例と同じ構成とする。
[Example of combining the drive board with other circuits]
Note that other circuits may be arranged on the drive board 30.
The example in FIG. 6 shows an example in which a buffer circuit 33 for image data supplied from the control board 10a to the drive control unit 42 of the inkjet head 40 is arranged on the drive board 30. The image data supplied to the drive control section 42 via the buffer circuit 33 is digital data.
The other configuration of the example in FIG. 6 is the same as the example in FIG. 2.

なお、図6に示すようにバッファ回路33を配置した場合、駆動波形電力増幅回路31側の駆動波形電圧と画像データとの相互の干渉を防ぐために、画像データ伝送用のケーブルは、ケーブル71,72(図3)とは別にするのが好ましい。
また、画像データが差動信号の場合には、差動レシーバを駆動基板30が備えるようにしてもよい。
Note that when the buffer circuit 33 is arranged as shown in FIG. 6, in order to prevent mutual interference between the drive waveform voltage on the drive waveform power amplification circuit 31 side and the image data, the cable for image data transmission is the cable 71, Preferably, it is separate from 72 (FIG. 3).
Furthermore, if the image data is a differential signal, the drive board 30 may include a differential receiver.

[その他の変形例]
なお、本発明は、上述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、変形や変更が可能である。
例えば図1に示すインクジェットプリンタ1の全体構成は一例であり、その他の構成のインクジェットプリンタに適用してもよい。
また、図2や図4などでは、1つのインクジェットヘッド40への駆動波形電圧の供給構成を示したものであり、複数のインクジェットヘッド40が配置される場合には、駆動基板30に、複数の駆動波形電力増幅回路31が配置される。
さらに、図4に示す回路構成についても一例を示すものであり、本発明は、この図4に示す構成に限定されるものではない。図4に示すように負帰還回路32を設けた点についても、好適な一例を示したものであり、負帰還回路32がない構成としてもよい。
[Other variations]
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and modifications and changes can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the overall configuration of the inkjet printer 1 shown in FIG. 1 is one example, and the present invention may be applied to inkjet printers with other configurations.
In addition, FIGS. 2, 4, etc. show a configuration for supplying a drive waveform voltage to one inkjet head 40, and when a plurality of inkjet heads 40 are arranged, a plurality of drive waveform voltages are provided on the drive board 30. A drive waveform power amplification circuit 31 is arranged.
Further, the circuit configuration shown in FIG. 4 is also shown as an example, and the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 4. The provision of the negative feedback circuit 32 as shown in FIG. 4 is also a preferable example, and a configuration in which the negative feedback circuit 32 is not provided may also be used.

1…インクジェットプリンタ、10…ヘッド駆動制御部、10a…制御基板、11…駆動波形生成部、12…デジタル・アナログコンバータ(DAC)、13…駆動波形電圧増幅回路、30…駆動基板、31…駆動波形電力増幅回路、32…負帰還回路、33…バッファIC、40…インクジェットヘッド、41…圧電素子、42…駆動制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Inkjet printer, 10... Head drive control part, 10a... Control board, 11... Drive waveform generation part, 12... Digital-to-analog converter (DAC), 13... Drive waveform voltage amplification circuit, 30... Drive board, 31... Drive Waveform power amplification circuit, 32... Negative feedback circuit, 33... Buffer IC, 40... Inkjet head, 41... Piezoelectric element, 42... Drive control unit

Claims (5)

インクジェットヘッドの駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
前記駆動波形生成部で生成された駆動波形のデジタルデータをアナログ波形電圧に変換するコンバータと、
前記コンバータにより変換されたアナログ波形電圧を、前記インクジェットヘッドを駆動する電圧レベルまで増幅させる駆動波形電圧増幅回路と、を有する制御基板と、
前記制御基板の前記駆動波形電圧増幅回路から出力されたアナログ波形電圧が供給され、前記アナログ波形電圧を前記インクジェットヘッドの素子を駆動できるレベルまで電力増幅する駆動波形電力増幅回路を有する駆動基板と、
前記駆動基板に配置された、前記インクジェットヘッドを制御する画像データのバッファ回路と、を備え、
前記駆動基板の前記駆動波形電力増幅回路により電力増幅された前記アナログ波形電圧を前記インクジェットヘッドに供給すると共に、前記バッファ回路に供給される画像データは差動信号であり、前記駆動基板は、差動信号を受信する差動レシーバを備えるようにした
インクジェットプリンタ。
a drive waveform generation unit that generates a drive waveform for the inkjet head;
a converter that converts the digital data of the drive waveform generated by the drive waveform generator into an analog waveform voltage;
a control board having a drive waveform voltage amplification circuit that amplifies the analog waveform voltage converted by the converter to a voltage level for driving the inkjet head;
a drive board having a drive waveform power amplification circuit that is supplied with the analog waveform voltage output from the drive waveform voltage amplification circuit of the control board and amplifies the power of the analog waveform voltage to a level that can drive the elements of the inkjet head;
an image data buffer circuit disposed on the drive board and controlling the inkjet head;
The analog waveform voltage power amplified by the drive waveform power amplification circuit of the drive board is supplied to the inkjet head, and the image data supplied to the buffer circuit is a differential signal, and the drive board Equipped with a differential receiver that receives dynamic signals
inkjet printer.
前記駆動基板と前記インクジェットヘッドとを接続するケーブルは、前記制御基板と前記駆動基板とを接続するケーブルよりも短くした
請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to claim 1, wherein a cable connecting the drive board and the inkjet head is shorter than a cable connecting the control board and the drive board.
前記駆動基板は、前記駆動波形電力増幅回路の出力に負帰還をかけて前記アナログ波形電圧を補正する負帰還回路を備える
請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to claim 1, wherein the drive board includes a negative feedback circuit that corrects the analog waveform voltage by applying negative feedback to the output of the drive waveform power amplification circuit.
前記駆動基板は、複数の前記インクジェットヘッドの駆動波形電力増幅回路を備える
請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
The inkjet printer according to claim 1, wherein the drive board includes a drive waveform power amplification circuit for a plurality of the inkjet heads.
インクジェットヘッドを駆動するアナログ信号波形を、前記インクジェットヘッドに供給するインクジェットプリンタ駆動方法において、
制御基板内で生成された駆動波形のデジタルデータをアナログ波形電圧に変換し、変換されたアナログ波形電圧を、前記インクジェットヘッドを駆動する電圧レベルまで増幅した後、前記制御基板からケーブルを介して駆動基板に伝送し、
前記駆動基板に配置された回路で、伝送された前記アナログ波形電圧を前記インクジェットヘッドの素子を駆動できるレベルまで電力増幅し、
前記駆動基板に配置されたバッファ回路で、前記インクジェットヘッドを制御する画像データのバッファ処理を行い、
前記駆動基板に配置された回路で電力増幅された前記アナログ波形電圧を、ケーブルを介して前記インクジェットヘッドに供給すると共に、前記バッファ回路に供給される画像データは差動信号とした
インクジェットプリンタ駆動方法。
An inkjet printer driving method for supplying an analog signal waveform for driving an inkjet head to the inkjet head,
The drive waveform digital data generated within the control board is converted into an analog waveform voltage, and the converted analog waveform voltage is amplified to a voltage level that drives the inkjet head, and then is driven from the control board via a cable. transmit to the board,
A circuit arranged on the drive board amplifies the power of the transmitted analog waveform voltage to a level capable of driving the elements of the inkjet head,
buffering image data for controlling the inkjet head with a buffer circuit disposed on the drive board;
The analog waveform voltage power amplified by a circuit disposed on the drive board is supplied to the inkjet head via a cable , and the image data supplied to the buffer circuit is a differential signal.
How to drive an inkjet printer.
JP2019191982A 2019-10-21 2019-10-21 Inkjet printer and inkjet printer driving method Active JP7408998B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019191982A JP7408998B2 (en) 2019-10-21 2019-10-21 Inkjet printer and inkjet printer driving method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019191982A JP7408998B2 (en) 2019-10-21 2019-10-21 Inkjet printer and inkjet printer driving method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021066055A JP2021066055A (en) 2021-04-30
JP7408998B2 true JP7408998B2 (en) 2024-01-09

Family

ID=75636380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019191982A Active JP7408998B2 (en) 2019-10-21 2019-10-21 Inkjet printer and inkjet printer driving method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7408998B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000343690A (en) 1999-03-29 2000-12-12 Seiko Epson Corp Ink jet recorder
JP2012045835A (en) 2010-08-27 2012-03-08 Fujifilm Corp Drive circuit of ejection element, liquid ejection device, and image forming apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000343690A (en) 1999-03-29 2000-12-12 Seiko Epson Corp Ink jet recorder
JP2012045835A (en) 2010-08-27 2012-03-08 Fujifilm Corp Drive circuit of ejection element, liquid ejection device, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021066055A (en) 2021-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8240798B2 (en) Head drive apparatus of inkjet printer and inkjet printer
US8201905B2 (en) Head drive apparatus of ink jet printer, head driving method, and ink jet printer
JP4483884B2 (en) DRIVE SIGNAL GENERATION DEVICE, LIQUID DISCHARGE DEVICE, AND DRIVE SIGNAL GENERATION METHOD
US20090066739A1 (en) Head drive device of inkjet printer and ink jet printer
JP2004306434A (en) Head driver of ink jet printer
JP7408998B2 (en) Inkjet printer and inkjet printer driving method
JP2002264325A (en) Head driver and driving method for ink jet printer
WO2017212865A1 (en) Drive waveform signal output device for inkjet head, inkjet recording device, and drive waveform signal output method for inkjet head
JP4595628B2 (en) Liquid ejection apparatus and liquid ejection method
JP2017149077A (en) Head unit
JP2006240167A (en) Printing device, printing method, and regulating method
US11090927B2 (en) Driving circuit and liquid ejection apparatus
JP2009196120A (en) Liquid discharging apparatus and method of discharging liquid
JP4760427B2 (en) Liquid discharge head control device and liquid discharge head control method
JP2003226009A (en) Inkjet printer and its head driving device
JP2002059543A (en) Ink-jet recording device
JP5381224B2 (en) Head drive device and fluid ejection device
JP2007131012A (en) Recording apparatus
JP4670298B2 (en) Drive signal generation method, printing apparatus, and printing system
JP7484300B2 (en) Printhead, liquid ejection device, and integrated circuit device for driving capacitive load
JP5760771B2 (en) Drive signal generation device, drive signal generation method, and fluid ejection device
JP2005169737A (en) Driving waveform generating circuit, driving waveform generating method and image forming apparatus
JP6554966B2 (en) Liquid ejection device and head unit
JP7468647B2 (en) Inkjet recording device and program
JP2008296375A (en) Liquid ejector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220920

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7408998

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150